一种变径钻头及螺旋钻机制造技术

本实用新型专利技术提出了一种变径钻头，包括：伸缩机构，所述伸缩机构包括用于安装到钻进设备的钻杆上的第一钻杆接头，以及设置在所述第一钻杆接头中且能沿所述第一钻杆接头的轴向伸缩的第二钻杆接头；安装在所述第二钻杆接头的端部的第一钻齿安装座；与所述第二钻杆接头连接的第二钻齿安装座；用于连接所述第一钻杆接头与所述第二钻齿安装座的连接杆；其中，在所述第一钻齿安装座和第二钻齿安装座上均设有钻齿，且所述第二钻齿安装座与所述第二钻杆接头及所述连接杆、所述连接杆与所述第一钻杆接头均通过铰接方式连接，从而在所述伸缩机构的伸缩作用下能够调节所述变径钻头的直径。本实用新型专利技术还提供了一种使用如上所述的变径钻头的螺旋钻机。

A Variable Diameter Bit and Spiral Drilling Machine

The utility model provides a variable diameter drill bit, which comprises a telescopic mechanism, which comprises a first drill pipe joint for installation on the drilling pipe of the drilling equipment, and a second drill pipe joint which is arranged in the first drill pipe joint and can be axially telescoped along the first drill pipe joint; a first drill tooth mounting seat installed at the end of the second drill pipe joint; and the same. A second drill pipe mounting seat connected by a second drill pipe joint; a connecting rod used to connect the first drill pipe joint and the second drill pipe mounting seat; wherein both the first drill pipe mounting seat and the second drill tooth mounting seat are provided with drill teeth, and the second drill pipe mounting seat, the second drill pipe joint and the connecting rod, the connecting rod and the first drill pipe joint are all hinged. The connection mode is connected so that the diameter of the variable diameter drill bit can be adjusted under the telescopic action of the telescopic mechanism. The utility model also provides a screw drill using the variable diameter drill bit described above.

【技术实现步骤摘要】
一种变径钻头及螺旋钻机
本技术涉及高速铁路路基维护设备领域，具体地涉及一种变径钻头和螺旋钻机，尤其是一种用于掏挖路基填料的变径钻头和螺旋钻机。
技术介绍
近年来，随着高速铁路的快速发展，我国建设了大规模的高速铁路，这给人们的出行带来了极大的便利。然而，在高速铁路运营过程中，高速铁路路基会出现一些病害问题。尤其是铁路路线涵洞路基会出现一系列的冻胀问题，以及季节冻土地区的路基也会产生冻害。从而导致路基地基结构不稳定，严重影响了铁路交通，给高速铁路的运营带来了安全隐患。高速铁路路基基床填料可能含有膨胀性物质，运营一段时间后，路基防排水不当，会出现填料遇水膨胀等而上拱，从而影响铁路正常运营。目前，高速铁路的病害整治主要是通过人工掏挖路基填料，并置换路基填料，改善路基质量。然而，高速铁路维护作业的区间和时间受限，人工开挖效率极低。此外，铁路路基基床表层填料强度大，使得人工作业难以实现，从而会产生很多额外的工作量，并且人工开挖的安全系数低，掏挖精度低，工程量大。现有技术中常见的钻进设备中的钻头结构较单一，且大多焊接在钻杆上，在钻进过程中，由于其直径小于用于出土的套管的直径。因此，套管推进比较困难，从而影响钻进设备的钻进效率。为此，亟需一种能够满足高速铁路路基特种施工作业，具有操作简单、工程量小、安全系数高、效率高等特点，并且能够适应多种工况的用于掏挖路基填料的钻机设备和钻头。
技术实现思路
针对至少一些如上所述的技术问题，本技术旨在提出一种变径钻头，该变径钻头的切削部件采用铰接方式连接，从而能够调节变径钻头的直径以针对不同的情况进行钻进施工。变径钻头能够减少钻机设备推进时所需的后座力。通过该变径钻头能够钻出大于用于出土的套管的直径的钻孔，从而有利于套管的推进，显著增强了钻进施工的效率。本技术还提出了一种螺旋钻机，该螺旋钻机使用如上所述的变径钻头。该螺旋钻机能够进行连续掏挖施工，并能及时将破碎后填料旋出。通过变径钻头便于套管在施工过程中的推进，大大提高了该螺旋钻机的施工效率，使得该螺旋钻机具有效率高、成本低、工程量小、安全性能好等优点。为此，根据本技术的第一方面，提出了一种变径钻头，包括：伸缩机构，所述伸缩机构包括用于安装到钻进设备的钻杆上的第一钻杆接头，以及设置在所述第一钻杆接头中且能沿所述第一钻杆接头的轴向伸缩的第二钻杆接头；安装在所述第二钻杆接头的端部的第一钻齿安装座；与所述第二钻杆接头连接的第二钻齿安装座，所述第二钻齿安装座的安装轴线与所述第一钻齿安装座的安装轴线相垂直；用于连接所述第一钻杆接头与所述第二钻齿安装座的连接杆；其中，在所述第一钻齿安装座和第二钻齿安装座上均设有若干均匀排列的钻齿，且所述第二钻齿安装座与所述第二钻杆接头及所述连接杆、所述连接杆与所述第一钻杆接头均通过铰接方式连接，从而在所述伸缩机构的伸缩作用下能够调节所述变径钻头的直径。在一个优选的实施例中，所述第一钻杆接头构造成圆柱体，在所述圆柱体的一端设有轴向向内延伸的伸缩腔。在一个优选的实施例中，所述第二钻杆接头包括连接部和从所述连接部延伸出的伸缩杆，所述伸缩杆安装在所述第一钻杆接头的伸缩腔内且能够轴向运动。在一个优选的实施例中，所述第一钻齿安装座设置在所述连接部的端部，且所述第一钻齿安装座上的钻齿的方向呈中心反对称设置。在一个优选的实施例中，所述第二钻齿安装座包括两个安装支架，且所述两个安装支架径向相对地与所述连接部连接。在一个优选的实施例中，所述两个安装支架上的钻齿的方向呈中心反对称设置。在一个优选的实施例中，所述第一钻齿安装座和所述安装支架上的钻齿均是均匀间隔开排列，且间距设置为20-40mm。在一个优选的实施例中，所述变径钻头的变径范围为250-600mm。根据本技术的第二方面，提出了一种螺旋钻机，包括：钻机主体，所述钻机主体包括用于提供钻进动力的传动系统；安装在所述钻机主体上用于进行旋转掘进的钻杆，所述钻杆上设有螺旋叶片，且所述钻杆套设有套管，所述螺旋叶片与所述套管用于出土；如上所述的变径钻头，所述变径钻头设置在所述钻杆的钻进端；作为动力源的液压泵站和用于控制螺杆钻机工作的操作台；其中，钻进施工时所述变径钻头能够自动调节到最大直径进行钻进，回退时，所述变径钻头能够缩小直径以从所述套管中退出。在一个优选的实施例中，所述变径钻头的最大直径大于所述套管的直径。附图说明下面将参照附图对本技术进行说明。图1显示了根据本技术的变径钻头的结构。图2显示了根据本技术的螺旋钻机的结构示意图。在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本技术的原理，并且未按实际比例绘制。具体实施方式下面通过附图来对本技术进行介绍。图1显示了根据本技术的变径钻头100的结构。如图1所示，变径钻头100包括伸缩机构110。伸缩机构110包括第一钻杆接头120，第一钻杆接头120用于将变径钻头100安装连接到钻进设备的钻杆上。第一钻杆接头120构造成圆柱体，在圆柱体的一端设有轴向向内延伸的伸缩腔。在伸缩腔内设有第二钻杆接头130，第二钻杆接头130能沿第一钻杆接头120的轴向做伸缩运动。在本实施例中，第二钻杆接头130包括连接部131和从连接部131延伸出的伸缩杆132，伸缩杆132安装在第一钻杆接头120的伸缩腔内且能够做轴向伸缩运动。根据本技术，在第二钻杆接头130的连接部131的端部设有第一钻齿安装座140。如图1所示，第一钻齿安装座140构造成板状。第一钻齿安装座140设置在连接部131的端部，且沿第二钻杆接头130的直径方向设置。在第一钻齿安装座140上设有若干钻齿170，钻齿均匀间隔开排列在第一钻齿安装座140，且钻齿170的方向呈中心反对称分布，即第一钻齿安装座140上的径向相对的钻齿170的方向相反设置。钻齿170的这种设置方式有利于变径钻头100的钻进切削，显著增强了变径钻头100的钻进性能，大大提高了变径钻头100的钻进效率。在本实施例中，在第二钻杆接头130的连接部131的径向外侧设有径向相对地的第二连接安装板。在图1所示实施例中，在连接部131的径向外侧设有两个第二连接安装板，并且两个第二连接安装板与第一钻齿安装座140相互垂直设置。根据本技术，变径钻头100还包括第二钻齿安装座150，第二钻齿安装座150的安装轴线与第一钻齿安装座140的安装轴线相垂直。如图1所示，第二钻齿安装座150包括两个安装支架151，且两个安装支架151径向相对地与第二钻杆接头130的连接部131相连接。安装支架151的一端与第二钻杆接头130的连接部131上的第二连接安装板相连接。同时，在第一钻杆接头120的外周上设有径向相对的第一连接安装板。第一钻杆接头120通过第一连接安装板连接有连接杆160。第二钻齿安装座150的另一端通过连接杆160与第一钻杆接头120相连接。在第二钻齿安装座150上也设有若干均匀间隔开分布的钻齿170，且两个安装支架151上的钻齿170的方向呈中心反对称分布，即两个安装支架151上的呈径向相对的钻齿170的方向相反设置。第二钻齿安装座150上的钻齿170的这种设置方式，显著提高了变径钻头100的钻进性能，进一步提高了变径钻头100的钻进效率。在本实施例中，第一钻杆接头120本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变径钻头，其特征在于，包括：伸缩机构(110)，所述伸缩机构包括用于安装到钻进设备的钻杆上的第一钻杆接头(120)，以及设置在所述第一钻杆接头中且能沿所述第一钻杆接头的轴向伸缩的第二钻杆接头(130)；安装在所述第二钻杆接头的端部的第一钻齿安装座(140)；与所述第二钻杆接头连接的第二钻齿安装座(150)，所述第二钻齿安装座的安装轴线与所述第一钻齿安装座的安装轴线相垂直；用于连接所述第一钻杆接头与所述第二钻齿安装座的连接杆(160)；其中，在所述第一钻齿安装座和第二钻齿安装座上均设有若干均匀排列的钻齿(170)，且所述第二钻齿安装座与所述第二钻杆接头及所述连接杆、所述连接杆与所述第一钻杆接头均通过铰接方式连接，从而在所述伸缩机构的伸缩作用下能够调节所述变径钻头的直径。

【技术特征摘要】
1.一种变径钻头，其特征在于，包括：伸缩机构(110)，所述伸缩机构包括用于安装到钻进设备的钻杆上的第一钻杆接头(120)，以及设置在所述第一钻杆接头中且能沿所述第一钻杆接头的轴向伸缩的第二钻杆接头(130)；安装在所述第二钻杆接头的端部的第一钻齿安装座(140)；与所述第二钻杆接头连接的第二钻齿安装座(150)，所述第二钻齿安装座的安装轴线与所述第一钻齿安装座的安装轴线相垂直；用于连接所述第一钻杆接头与所述第二钻齿安装座的连接杆(160)；其中，在所述第一钻齿安装座和第二钻齿安装座上均设有若干均匀排列的钻齿(170)，且所述第二钻齿安装座与所述第二钻杆接头及所述连接杆、所述连接杆与所述第一钻杆接头均通过铰接方式连接，从而在所述伸缩机构的伸缩作用下能够调节所述变径钻头的直径。2.根据权利要求1所述的变径钻头，其特征在于，所述第一钻杆接头构造成圆柱体，在所述圆柱体的一端设有轴向向内延伸的伸缩腔。3.根据权利要求2所述的变径钻头，其特征在于，所述第二钻杆接头包括连接部(131)和从所述连接部延伸出的伸缩杆(132)，所述伸缩杆安装在所述第一钻杆接头的伸缩腔内且能够轴向运动。4.根据权利要求3所述的变径钻头，其特征在于，所述第一钻齿安装座设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢良生，王立伟，王博，
申请(专利权)人：北京华铁时代建设发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11